尾流探测

飞机尾流对飞行安全的探讨【摘要】随着航空事业的发展，飞机飞行间隔缩小，机体增大，尾流涡对航空管制的影响，空域容量的限制及对飞行安全的危害日益突出。

本文主要阐述了尾流的成因，以及小型飞机在进近及起飞过程中，对于前机为大型机时，如何避免进入大型机尾流的策略进行了详细的介绍。

通过本文的介绍使大家对尾流的产生、消散、强度、危害有了足够的了解，并且了解在不同情况下飞行员所采取的规避尾流策略，从而使管制员和飞行员在实际工作中能采取适当的措施，减少尾流对飞行安全的威胁。

【关键词】空中交通管制；飞行间隔；尾流影响；飞行安全自从二十世纪初期美国的莱特兄弟发明飞机以来，航空运输以其他运输方式无可比拟的快速和安全迅速成为二十世纪中后期最为人们青睐的交通方式。

进入二十一世纪之后，随着航空技术的进一步发展，航空运输将在整个综合交通运输体系中占有越来越重要的地位。

但是由于有限的空域资源，飞行量的大幅度增加将会使得飞行冲突变得日益严重，不仅限制了飞行流量的增加，也对现有的各种飞行造成了许多的不安全的影响。

2001年，美利坚航空公司587航班在纽约肯尼迪机场起飞不到1分钟就失去了控制，坠毁于机场附近。

据分析，飞机失事可能与当天稍早起飞的一架日航波音747客机所产生的气流有关，也就是人们常说的飞机尾流。

根据飞行数据记录器记录的数据，尾流涡系开始只对飞机造成低加速，但是方向舵在几秒钟内就开始随着脚蹬板移动而向两边大幅度偏移。

接着，垂直尾翼突然从安装轴颈折断，驾驶员对飞机失去控制。

发动机在飞机坠地前脱离飞机，看来好像是被机身剧烈地震动产生的旋转力折断而脱离飞机的[4]。

飞机尾流通常是指跟随在飞机之后的两个反向旋转的圆锥式涡旋气团[5]。

因为尾流对飞行安全的影响是巨大的，所以国内外都投入了大量的人力物力进行研究，试图找出一些方法将尾流对飞行安全的影响降到最小的程度。

飞机飞行时，在其后面都会产生尾流[2]。

尾流也是一种湍流[7]。

当飞机进入前面飞机的尾流区时，会出现机身抖动、下沉、飞行状态改变、发动机停车甚至飞机翻转等现象。

基于标准化灰度霍夫SAR图像的舰船尾流探测算法变换研究刘晓杰;朱洪锦;范洪辉;张旻
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2016(0)10X
【摘要】目前,合成孔径雷达(SAR)图像技术在舰船检测和监视等方面的应用越来越广泛,特别是在舰船目标识别方面。

当运用SAR图像技术进行舰船尾迹检测时,面临的主要问题是缺乏自适应的检测算法和检测系统,导致舰船尾迹检测的项目稀少,获取的目标信息单一,既无法发挥SAR图像技术的优点,又无法准确有效地进行舰船尾迹检测。

本文详细分析了影响尾迹产生的因素,在Hough变换的基础上,进行了SAR图像技术在舰船尾迹检测中的研究。

【总页数】3页(P124-126)
【关键词】合成孔径雷达(SAR);Hough变换;尾迹;参数估计
【作者】刘晓杰;朱洪锦;范洪辉;张旻
【作者单位】江苏理工学院电气信息工程学院;江苏理工学院计算机工程学院【正文语种】中文
【中图分类】U665.22
【相关文献】
1.基于归一化灰度Hough变换的SAR图像舰船尾迹检测算法 [J], 种劲松;朱敏慧
2.一种基于图像分割和归一化灰度Hough变换的SAR图像舰船尾迹CFAR检测算法 [J], 艾加秋;齐向阳;禹卫东;刘凡
3.基于灰度相关性的SAR图像联合CFAR舰船检测算法 [J], 艾加秋
4.一种基于箱线图的SAR图像舰船检测算法研究 [J], 赵颖祺;陈玉虎;张晰;张临杰
5.基于霍夫直线检测与二维透视变换的图像校正恢复算法 [J], 田文利
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基于激光多普勒效应的舰船尾流探测研究朱东华;张晓晖【摘要】为了改进鱼雷激光尾流制导方法,在激光多普勒效应的基础上,建立激光探测舰船尾流的理论模型,并设计出差动型光学系统,使探测器接收到的散射光信号产生多普勒频移,有效提高信噪比.仿真结果表明,通过锁相放大技术处理,能检出待测目标多普勒差频信号,并抑制噪声,在水中兵器领域有应用前景.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2006(030)003【总页数】3页(P298-300)【关键词】散射;激光多普勒效应;舰船尾流探测;频移【作者】朱东华;张晓晖【作者单位】海军工程大学,兵器工程系,武汉,430033;海军工程大学,兵器工程系,武汉,430033【正文语种】中文【中图分类】TN247引言自1842年DOPPLER首次发现多普勒频移现象以来，其原理已经得到广泛应用[1]。

而激光多普勒频移测量技术更是具有空间分辨率高、动态响应快、线性度高、测量范围大、非接触性等诸多优点，被用于流体力学、空气动力学、燃烧学、生物学和医学，以及速度测量等方面[2,3]。

利用激光多普勒效应舰船尾流探测能突出目标特征，体现很强的频率特性，可用作鱼雷制导方式。

舰船在航行过程中，不可避免地会在其尾部产生1个包含大量不同线度气泡的区域——舰船尾流。

尾流的存活时间很长，它的长度是舰船长度的10倍以上，宽度是舰船身宽的2倍～3倍，厚度为舰船吃水深度的1.5倍～2倍[4]。

尾流是难以消除和复制的，因此，可以把制导目标从舰船本身转移到其尾流上来。

跟其它用于鱼雷的制导方式相比，激光制导技术有精度高、响应快的特点，尤其可以用在精确末制导。

对该领域的研究，已经有学者取得了一定的研究成果[5]。

然而仅用连续光、脉冲光的前向或后向散射的光强对尾流进行判别，很难消除海水自身存在的噪声和干扰。

因为海水自身存在分子、悬浮微粒、黄色物质和有机溶解物，对光的传输产生散射和吸收效应[6,7]，给尾流的识别带来一定难度。

引用格式：刘飞虹, 吴迪, 苗得胜, 等. 海上风电场激光雷达尾流测试分析[J]. 中国测试，2023, 49(4): 33-39. LIU Feihong, WU Di,MIAO Desheng, et al. Wake measurement and analysis of offshore wind farm based on scanning lidar[J]. China Measurement & Test,2023, 49(4): 33-39. DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2021070074海上风电场激光雷达尾流测试分析刘飞虹， 吴 迪， 苗得胜， 刘清媛， 陈宝康(明阳智慧能源集团股份公司，广东 中山 528437)摘　要: 针对海上风电场中尾流风速衰减恢复缓慢、影响范围远的特点，为解决目前海上风电场前期规划设计中的机位排布和后期运行优化阶段无法客观评估真实尾流影响大小及范围的问题，设计海上风电场激光雷达尾流测试结合尾流模型对比验证实验。

将扫描式激光雷达布放在海上风电机组塔筒基础平台上，采用PPI 探测模式获得风电机组尾流数据，根据激光雷达不同俯仰角的PPI 扫描数据特点进行尾流模型数据匹配提取和对比分析，实现多模型、不同高度层的数据对比验证和研究分析。

结果表明海上风电机组尾流水平风速衰减呈高斯分布，不同高度层和来流风况条件下Park-Gauss 模型对尾流风速的预测与实测数据吻合度均较高，对尾流边界的定位准确可靠，可作为大型海上风电场机位排布优化及尾流控制分析的参考尾流模型。

关键词: 海上风电场; 尾流模型; 扫描式激光雷达; PPI 探测模式中图分类号: TB9;TN958;P413文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2023)04–0033–07Wake measurement and analysis of offshore wind farm based on scanning lidarLIU Feihong, WU Di, MIAO Desheng, LIU Qingyuan, CHEN Baokang (Mingyang Smart Energy Group Co., Ltd., Zhongshan 528437, China)Abstract : In view of the characteristics of slow attenuation and recovery of wake wind speed and long influence range in offshore wind farms, the lidar wake test of offshore wind farm is designed, combined with the comparative verification experiment of wake model to solve the problem that it is impossible to objectively evaluate the size and scope of the real wake impact in the early stage planning and design of offshore wind farms and in the later stage of operation optimization. The scanning lidar is arranged on the tower foundation platform of offshore wind turbine, and the PPI detection mode is used to obtain the wake data of wind bined with the characteristics of PPI scanning data of lidar at different pitch angles, the wake model data matching, extraction and comparative analysis are carried out to realize the data comparison, verification,research and analysis of multiple models and different altitudes. The results show that the horizontal wind speed of the wake of offshore wind turbines presents a Gaussian distribution. Under the conditions of different height layers and incoming wind conditions, the Park-Gauss model has a high consistency between theprediction of the wake wind speed and the measured data, and the positioning of the wake boundary is accurate收稿日期: 2021-07-14；收到修改稿日期: 2021-09-27基金项目: 国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”重点专项（2018YFB1501100）作者简介: 刘飞虹（1990-），男，湖南邵阳市人，工程师，硕士，研究方向为风资源数据分析与风电场后评估。

104中国航班遥感与勘测Remote Sensing and Survey CHINA FLIGHTS 飞机尾流雷达检测与跟踪的研究与分析申军 |民航华北空管局培训中心摘要：飞机产生升力必然会产生飞机尾气。

相较于周围大气，尾流表现出明显的空气动力学以及雷达特性。

因其表现得极为强烈，势必会导致航空安全受到巨大威胁。

本文主要探讨飞机尾流雷达检测与跟踪的相关内容，采用模型与实例结合的形式总结跟踪这方面的相关内容。

关键词：飞机尾流；雷达；跟踪技术由雷达探测开始着手，为了能够确保飞机尾流属分布式微弱介质目标得以实现，还应该要跨角度分辨多普勒特性。

飞机尾流雷达探测主要容易遇到雷达回波模拟是飞机尾流雷达探测情况，在大部分时候，这都需要通过利用计算机仿真和雷达测量两个手段达到最终目标。

尾流本身的速度场就比较稳定，学者利用层流的方式能够更加直观的揭示出潜藏的实际演变规律，因此本文结合飞机尾流的雷达回波形式尽心建模，研究更加直观。

1 尾流探测雷达方程1.1 高分辨率的雷达方程尾流目标散射需要做好进一步的测量，从理论上讲，雷达的系统采用了脉冲压缩技术。

为了抑制地杂波，同时兼顾不同气象条件下的尾流探测，雷达系统采用脉冲多普勒技术，采用动目标显示或滤波处理抑制杂波，得到滤波后的尾流脉冲序列。

跟踪信号在其中很重要，可以利用线状态的跟踪技术进行定位。

结合处理流程分析参数设计与探测的目标的关系，需要总结信噪之间的比例关系，在SNR 的条件CIA，能够得到相关距离。

对扩展目标来说，结合给定的反射率，可以预测雷达的最大探测距离。

设波束的水平距离为0θ和0ϕ，那么在波束距离R 的横截面面积为4/200R ϕπθ，脉冲的长度πc L P =。

那么有效的散射体积为：8/200τϕπθc R V =公式1，那么尾流探测的雷达方程模型就为：1.2 关于尾流的跟踪检测方式很多，但是都需要对相关内容进行逐步检测，从而达到合理检测的目的，一般来说有两种系统状态方程进行检测，具体情况如下:按照尾流的相关检测来确定方程;根据相关情况来确定不同的跟踪性能。